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  • 洛谷P2387 [NOI2014]魔法森林(lct维护最小生成树)

    题目描述

    为了得到书法大家的真传,小 E 同学下定决心去拜访住在魔法森林中的隐 士。魔法森林可以被看成一个包含 n 个节点 m 条边的无向图,节点标号为 1,2,3,…,n,边标号为 1,2,3,…,m。初始时小 E 同学在 1 号节点,隐士则住在 n 号节点。小 E 需要通过这一片魔法森林,才能够拜访到隐士。

    魔法森林中居住了一些妖怪。每当有人经过一条边的时候,这条边上的妖怪 就会对其发起攻击。幸运的是,在 1 号节点住着两种守护精灵:A 型守护精灵与 B 型守护精灵。小 E 可以借助它们的力量,达到自己的目的。

    只要小 E 带上足够多的守护精灵,妖怪们就不会发起攻击了。具体来说,无 向图中的每一条边 ei 包含两个权值 ai 与 bi 。若身上携带的 A 型守护精灵个数不 少于 ai ,且 B 型守护精灵个数不少于 bi ,这条边上的妖怪就不会对通过这条边 的人发起攻击。当且仅当通过这片魔法森林的过程中没有任意一条边的妖怪向 小 E 发起攻击,他才能成功找到隐士。

    由于携带守护精灵是一件非常麻烦的事,小 E 想要知道,要能够成功拜访到 隐士,最少需要携带守护精灵的总个数。守护精灵的总个数为 A 型守护精灵的 个数与 B 型守护精灵的个数之和。

    输入输出格式

    输入格式:

     

    输入文件的第 1 行包含两个整数 n,m,表示无向图共有 n 个节点,m 条边。 接下来 m 行,第i+ 1 行包含 4 个正整数 Xi,Yi,ai,bi,描述第i条无向边。 其中Xi与 Yi为该边两个端点的标号,ai 与 bi 的含义如题所述。 注意数据中可能包含重边与自环。

     

    输出格式:

     

    输出一行一个整数:如果小 E 可以成功拜访到隐士,输出小 E 最少需要携 带的守护精灵的总个数;如果无论如何小 E 都无法拜访到隐士,输出“-1”(不 含引号)。

     

    输入输出样例

    输入样例#1: 复制
    4 5 
    1 2 19 1 
    2 3 8 12 
    2 4 12 15 
    1 3 17 8 
    3 4 1 17 
    输出样例#1: 复制
    32
    
    输入样例#2: 复制
    3 1 
    1 2 1 1 
    输出样例#2: 复制
    -1

    说明

    * 解释1

    如果小 E 走路径 1→2→4,需要携带 19+15=34 个守护精灵; 如果小 E 走路径 1→3→4,需要携带 17+17=34 个守护精灵; 如果小 E 走路径 1→2→3→4,需要携带 19+17=36 个守护精灵; 如果小 E 走路径 1→3→2→4,需要携带 17+15=32 个守护精灵。 综上所述,小 E 最少需要携带 32 个守护精灵。

    * 解释2

    小 E 无法从 1 号节点到达 3 号节点,故输出-1。

    题解:思考一下其实和最小差值生成树的玩法有点像,我们可以先把a排下序,逐渐往里面加,维护b的动态最小生成树,显然此时的b是对于当前a最小的,如果此时1与n联通,用a+b更新ans就可以了,显然答案在加边的过程中一定搞得出来

    代码如下:

    #include<map>
    #include<set>
    #include<queue>
    #include<cmath>
    #include<cstdio>
    #include<string>
    #include<vector>
    #include<cstring>
    #include<iostream>
    #include<algorithm>
    #define lson ch[x][0]
    #define rson ch[x][1]
    using namespace std;
    
    int n,m,f[200020],ch[200020][2],tag[200020],w[200020],sum[200020];
    struct node
    {
        int from,to,a,b;
    } e[200020];
    
    int cmp(node a,node b)
    {
        return a.a<b.a;
    }
    
    int not_root(int now)
    {
        int x=f[now];
        return lson==now||rson==now;
    }
    
    int push_up(int x)
    {
        sum[x]=x;
        if(e[sum[x]].b<e[sum[lson]].b)
        {
            sum[x]=sum[lson];
        }
        if(e[sum[x]].b<e[sum[rson]].b)
        {
            sum[x]=sum[rson];
        }
    }
    
    int rev(int x)
    {
        swap(lson,rson);
        tag[x]^=1;
    }
    
    int push_down(int x)
    {
        if(tag[x])
        {
            rev(lson);
            rev(rson);
            tag[x]^=1;
        }
    }
    
    int rotate(int x)
    {
        int y=f[x],z=f[y],kd=ch[y][1]==x,xs=ch[x][!kd];
        if(not_root(y))  ch[z][ch[z][1]==y]=x;
        ch[x][!kd]=y;
        ch[y][kd]=xs;
        if(xs)  f[xs]=y;
        f[y]=x;
        f[x]=z;
        push_up(y);
    }
    
    int push_all(int x)
    {
        if(not_root(x))
        {
            push_all(f[x]);
        }
        push_down(x);
    }
    
    int splay(int x)
    {
        int y,z;
        push_all(x);
        while(not_root(x))
        {
            y=f[x],z=f[y];
            if(not_root(y))
            {
                (ch[y][1]==x)^(ch[z][1]==y)?rotate(x):rotate(y);
            }
            rotate(x);
        }
        push_up(x);
    }
    
    int access(int x)
    {
        int y;
        for(y=0; x; y=x,x=f[x])
        {
            splay(x);
            rson=y;
            push_up(x);
        }
    }
    
    int make_root(int x)
    {
        access(x);
        splay(x);
        rev(x);
    }
    
    int split(int x,int y)
    {
        make_root(x);
        access(y);
        splay(y);
    }
    
    int find_root(int x)
    {
        access(x);
        splay(x);
        while(lson)
        {
            push_down(x);
            x=lson;
        }
        return x;
    }
    
    int link(int x,int y)
    {
        make_root(x);
        if(find_root(y)==x) return 0;
        f[x]=y;
        return 1;
    }
    
    int cut(int x,int y)
    {
        make_root(x);
        if(find_root(y)!=x||f[x]!=y||rson) return 0;
        f[x]=ch[y][0]=0;
        push_up(y);
        return 1;
    }
    
    int main()
    {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        for(int i=1; i<=m; i++)
        {
            scanf("%d%d%d%d",&e[i].from,&e[i].to,&e[i].a,&e[i].b);
        }
        sort(e+1,e+m+1,cmp);
        int ans=0x3f3f3f3f;
        for(int i=1; i<=m; i++)
        {
            make_root(e[i].from+m);
            if(find_root(e[i].to+m)==e[i].from+m)
            {
                split(e[i].from+m,e[i].to+m);
                int tmp=sum[e[i].to+m];
                if(e[tmp].b>e[i].b)
                {
                    cut(e[tmp].to+m,tmp);
                    cut(e[tmp].from+m,tmp);
                    link(e[i].from+m,i);
                    link(e[i].to+m,i);
                }
            }
            else
            {
                link(e[i].from+m,i);
                link(e[i].to+m,i);
            }
            make_root(1+m);
            if(find_root(n+m)==1+m) ans=min(ans,e[i].a+e[sum[n+m]].b);
        }
        if(ans<0x3f3f3f3f) printf("%d
    ",ans);
        else puts("-1");
    }
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